Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиология хлопчатника, пораженного вертициллезным вилтом

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Физиология хлопчатника, пораженного вертициллезным вилтом"

о

лу &

о

^^ На правах рукописи

^ УДК 581.1:633.511:632.4

¿г г

ГЛФУГ'ОВ ЙУЛДОШ ЭРГАШЕВИЧ

ФИЗИОЛОГИЯ ХЛОПЧАТНИКА, ПОРАЖЕННОГО ВЕРТИЦИЛЛЁЗНЫМ вилтом

(03,00.12 - физиология растений)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации па соискание учёной степени кандидата биологических наук

Душанбе -1997

Работа,выполнена в лаборатории физиологии и биохимии хлопчатника 0|дела генетики Института физиологии растений и генетики Академии наук Республики Таджикистан.

Научные руководители: доктор биологических наук , профессор

Абдуллаев Х.А.,

кандидат биологических наук, старший

научный сотрудник_

[Асроров К.А. |

Официальные оппоненты: докшр биологических наук

Махмадбеков С. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Эргашев А.Э.

«

Ведущая организация : Таджикский Аграрный Университет.

<р Защит ц диссертации состоится ^jCCbL^-" 1997 г. b_s>_ час. на заседании Диссертационного Совета Д (1)3.08.01 по защите диссертации на соискание ученой ггеиепи доктора биолошческнх наук при Институте физиологии растении и генетики АН Республики Таджикистан ( 734063, г.Душанбе, ул.Айни, 299/2).

С днссер|ацнен можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии растений и генетики Академии наук Республики Таджикистан.

Автореферат разослан " "Ё'^г^ ^л г.

Ученый секреыр'ь Диссертационного Совела,-

доктор биологических наук А.А.Абдуллаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Анализ современного хлопководства показывает, что в последние годы наблюдается тенденция снижения урожайности хлопчатника. Одной из причин значительного снижения количества и качества урожая хлопка-сырца является сильное поражение этой культуры вилтом. Потери урожая только от заболевания вертициллезным вилтом ежегодно составляют 10-15% от валового сбора хлопка-сырца. В связи с этим в последние годы широко проводятся генетико-селекционные исследования и разрабатываются различные агротехнические мероприятия по снижению вредоносности вилта, которые з определенной мере снижают остроту проблемы. Важной составной частью разработки этих мероприятий, наряду с выведением новых вилтоусгойчивых сортов и гибридов хлопчатника ( Мирахмедов. 1977), является изучение и познание фн-зиолого-биохимических процессов, лежащих в основе устойчивости и восприимчивости хлопчатника к вилту. Решение этой задачи требует постановки сравнительных исследований физиологических процессов в здоровых и пораженных вилтом растениях хлопчатника. К сожалению, и этом плане проводится очень мало исследований ( Физиолог:-ч хлопчатника, 1977), а в условиях Таджикистана вовсе не проводились. В связи с этим детальное изучение физиологии пораженного вилтом хлопчатника, обоснование и разработка физиологических подходов к борьбе с этим заболеванием приобретают особую актуальность.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей диосертапион* ной работы явилось сравнительное изучение физиологии здоровых и пораженных вертиниллезным вилтом растений средневолокнис-тых сортов хлопчатника и изучение действия физиологически активного вещества С\-тиурона на поражаемость хлопчатника этим заболеванием.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

- изучить показатели водного режима растений хлопчатника, пораженных вилтом ( содержание воды в листьях, сосущую силу листьев, реальный водный дефицит и интенсивность гранснирации);

- определить интенсивность видимого фотосинтеза здорового и пораженного вертициллезным шипом хлопчатника;

- выявить действие физиологически активного соединения Сг тиурона на водный режим, фотосинтез, продуктивность и на поражаемость хлопчатника вилтом.

Научная новизна и практическая значимость . Проведено комплексное исследование показателен водного режима, фотосинтеза |1 продуктивности у различных сортов средневолокнистого хлопчатника, зараженного вертиниллезным вилтом. Установлено, что и результате поражения хлопчатника вертиниллезным вилтом резко нарушается водный баланс растений: снижается оводненпость клеток тканей и усиливается сосущая сила листьев, увеличивается водный дефицит и снижается интенсивность зранспирации. Обнаружено, что заболевание вертициллезным вилтом отрицательно влияет К4 фогосинтетическую деятельность и продуктивность растений Хлопчатника: значительно снижается интенсивность и продуктивность фотосинтеза, количество полноценных коробочек и, в конечном тоге, хозяйственная урожайность, Показано, что физиологически активное вещество C'i- тпурон положительно действует на водообмен и газообмен листа, снижает опадение плодоэлементов, обуславливает накопление большего количества, полноценных коробочек и ускоряет темпы их созревания, повышает урожайность хлопчатника на 2- 5 ц/га. Установлено, что CV тиурон оказывает фуигицидную активность в отношении возбудителя вилта. Выявлено, что при комплексном применении ( опрыскивание растений и внесение в почву) Ci- тпурона значительно снижается вредоносность рил та, С|- тиурон как физиологически актиьное вещество может быть применен в практике сельскохозяйственного производства для снижения вредоносности вилта и. для получения высокого до-морозногс урожаи хлопка лучшего качества. , ; ' Апробация работы. Основные положения диссертации доложены ( или представлены) на: ежегодных научных семинарах лаборатории физиологии и биохимии хлопчатника Отдела генетики (Душанбе, 1988 - 1991), V Международном симпозиуме по верти-циллиуму ( Ленинград, 1990), научно- теоретической конференции молодых ученых, аспирантов и специалистов Лешшабадской области ( Худжанд, 1996), расширенном заседании объединенного семинара лабораторий физиологии и биохимии хлопчатника и лаборатории Генетики фотосинтеза и продуктивности Института физиологии растений и генетики АН Республики Таджикистан ( Душанбе, 1997). • _ - • •

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследований, ич-

ложения полученных результатов и их обсуждения, заключения, поводов и рекомендации. Диссертация изложена на 110 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, 17 рисунков. Список цитированной литературы включает о себя 173 источников. них 11 иностранных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия проведения опытов. Вегетационные и полевые опыты проводились в 1988-1991 г.г. в колхозе "Гулистон" Науского района Ленииабадской области. Климат в данном регионе - умеренно теплый. Лето сухое и жаркое, зима короткая и мягкая. Средняя годовая температура воздуха составляет +11.4°С . Средняя температура воздуха самого холодного месяца (январь) равна -2.0°С'. Самый жаркий месяц - июль, средняя температура воздуха в июле составляет +23.3"С. Сумма эффективных температур ( выше Ю''С) достигает 4005 - 4926"С. Температурный режим благ оприятен для возделывания в условиях орошения теплолюбивых культур. Среднегодовая сумма осадков - 104-368 мм. Почвы - серо-бурые и сероземы светлые. Механический состав почв исключительно среднссуглпнистый ( Агроклиматические ресурсы Таджикской ССР, 1976, ч.1).

Объекты исследований. Объектами исследований служили ( промышленные сорта средневолсжннстого хлопчатника ( Созвуршт Ыгеи1ит Ь.) 108-Ф и Киргизскнй-3.

Сорт 108-Ф выведен Ферганским ( ныне Андижанским! филиалом СогозНИХИ. районирован в 1948 году. В начале 60-х голов высевался во всех хлопкосеющих республиках бывшего СССР и занимал свыше 70% всех посевных площадей под хлопчатником. Затем стал сильно поражаться вилтом, до 71)?/о - 90%. Сорт среднеспелый. По Многолетним данным, первые коробочки софевакп в среянем за 132-140 дней после посева. Волокно V типа. Чорошего качества. Масса сырца одной коробочки - 6.5-7.3 г, выход волокна - 34-35%. В условиях Андижанской области Узбекистана в отдельные годы урожайность доходила до :>и-55 ц/га.

Сорт Киргизский-3 выведен на Киргизской" опытной станции по хлопководству путем индивидуального отбора из популяции гибридов от скрещивания (159-Ф х 1998)х С-1622 х (159-Ф х мекси-канум нервозум). Сорт скороспелый, вегетационный период - 115125 дней. Волокно V типа с выходом 32-33%. Относительно вилто-устойчив, поражается в среднем до 16.4%. Масса сырца одной коро-

бочки - 5.9 г. Урожайность на сортоучастках колеблется в пределах 34-36 и/та.

Методы исследований. Вегетационные опыты проводились в сосудах из оцинкованного железа. Для предохранения почвы от перегрева снаружи сосуды были покрыты белилами. Для опытов была использована почва, привезенная из предгорной адирной зоны кол-xoja "Гулистон" Науского района, которая не заражена грибом, вызывающим заболевание вилтом. Объем почвы в сосудах - 32 кг. Во время набивки сосудов почвой вносились минеральные удобрения: калий - в виде 60%-пого хлористого калия, азот и фосфор - в виде аммофоса. В один сосуд вносили удобрения из расчета: азота - 2г, фосфора - 8г, калия - 6г.

Одновременно проподили искусственное заражение почвы грибом Verticillium dahliae Kleb. (Касьяненко. Рябова, 1986). Для приготовления инфекционного материала гриба V.dahliae был взят промытый, высушенный, просеянный через сито размером 1-2 мм песок. В стеклянную посуду вносили по 240г песка, 12г кукурузной муки и 35 мл жидкой среды Чапека. Для инфицирования был взят штамм с коллекционным номером Хл 4-6 V.dahliae, раса 2 из коллекции лаборатории генетики микроорганизмов Института физиологии растений и генетики АН Республики Таджикистан. Инфекция в виде указанном выше смеси вносилась при иабшже сосудов в верхний слой почвы из расчета256г/сосуд. Повторность опытов десятикратная. Полив проводился по весу с доведением влажности почвы до 70% от полной влагоемкости (ПВ). Данная влажность почвы поддерживалась путем ежедневного полива сосудов по весу 1-2 раза вдень.

Для полевых опытов использовали естественный инфекционный фон - старопахотное поле, зараженное грибом V.dahliae расы 2, где хлопчатник возделывался как монокультура бессменно в течение 15 лет и поражался шипом очень сильно - до 92%. В полевых опытах посев проводился рядковым способом сеялкой СТХ-4 при ширине междурядий 60 см. Средняя г устота стояния растений на опытных делянках составляла 80 тыс./та. Площадь делянок - 18 м5, делянки шсстирядные, в шестикратной повторности. Удобрения вносились дробно: под зяблевую вспашку, при посеве и 3 раза в подкормку. Общее количество внесенных удобрений составляло: азот 180 кг/га, фосфора - 100 кг/га и калия - 60 кг/га. Все учеты и наблюдения за ростом и развишем растений проводились в соответствий.с мето-

[нкой, принятой СоюзНИХИ (Методика нолевых и вегетационных >пытов с хлопчатником, Ташкент, 1973,1981).

С целью выявления и отбора больных вертицнллезнмм вилтом 1астенкй хлопчатника перед каждым физиологическим анализом в ечение вегетационного периода проводили фенологические паблю-1гния и учет пораженных растений. Степень поражения хлопчатнн-:а вилтом определяли по 5-балльной системе (Лкугкин, Попов. 976).

Результаты учетов больных нилтом растений хлопчатника и щенка интенсивности проявления болезни по фазам развития »астений представлены в табл. I.

Как видно из пих данных, в зависимости от фазы развития ■астений заболевание проявляется в различной степени. 'Гак, в фазу шетения и условиях как вегетационных, так и полевых опытов ко-шчество пораженных растений составляет 19-41% и 15-49% соответ-твенно. В фазе плодоношения болезнь постепенно прогрессирует и >астения поражаются вилтом в средней степени - до 64% в вегетаци->нных опытах и 74% в полевых условиях (по 5 - балльной системе -!-3 балла). В фазе созревания и раскрытия коробочек происходит ильное поражение хлопчатника вилтом и количеств больных >астений достигает 92% (высший балл -4).

Для всех физиологических анализов и определении по фазам развития растений брали третий лист от точки роста.

Содержание воды в листьях определяли стандартным методом 1утем высушивания до постоянного веса высечек при температуре 05° С в течение 6 час.

Реальный водный дефицит определяли но методике Чатски Chatsky, 1960), а расчеты вели по формуле Стокера (Stocker, 1929).

Сосущую силу листьев определяли методом струек по З.С.Шардакову (1938, 1953).

Интенсивность!ранспирации листьев определяли па третий-(етвертый день после полива методом быстрого взвешивания на юрзионных весах по Л.А.Иванову и др. (1У60).

Интенсивность видимого фотосинтеза листьев измеряли по-тевым фотосинтезомегром ( Шпота и др., 1978 ).

Статистический и корреляционный анализы полученных шнных проводили с помощью IBM 286/287 с использованием статистической графической системы "Statgraf (США). Достоверными :чнтали результаты при величине Р , не превышающей 0.05 и 0.01.

Таблица 1

Динамика поражаемости сортов средневолокнистого хлопчатника вертиаиллечнмм вилтсм

Фазы развития растении

Сорта и >словил проведения Годы проведения опытов бутонизания-шкггеннс цгеголие-алодоноцк-ние плодоношение-созревание

пора/кеипость 11НДСК1- вилта Индекс вилта пораженное! ь Индекс вилта

Е ''Л в баллах ! о I Е 1 1.. 1 \ оаллах в % а баллах

108-Ф 1989 4|±4.2 2 11+1.1 64±8.! 1 3 16±2.0 77+6.3 4 33±2.7

(вегетационный опыт) 1990 19±3.! ! бг0 9 47+5.1 I 2 | 2611.4 ■ 72±5.9 3 56+2.2

Киргиэский-З 1989 15+0.3 1 4±0.2 74; 1.7 ! 3 1 19±0.6 92+2.5 4 40+0.4

(полевые опыты) 1990 49±6 К 2 21+2.1 69+3.7 | 3 38+2.4 80+3.2 4 62±2.4

ВОДНЫЙ РЕЖИМ ЛИСТЬЕВ У ЗДОРОВЫХ И ПОРАЖЕННЫХ ВИЛТОМ РАСТЕНИЙ ХЛОПЧАТНИКА

Содержание воды в листьях. Сравнительный анаши содержания воды в листьях здоровых й больных растений в условиях вегетационных и полевых опытов ( табл.2) показывает, но лиск-я здоровых растений хлопчатника на всех фазах развития растения характеризуются относительно большей оводненностыо, «см листья растений, зараженных вертицмллезным вилтом. II условиях вегетационных опытов rio мере развития болезни п листьях пораженных растений содержание воды снижается па 5-!0%, а в условиях полевых опытов - на 15-26%. Эти результаты свидетельствуют о том, что при заболевании растений хлопчатника всртмциллешым шглюм содержание воды в тканях листьев уменьшается. Между cieneiibio проявления болезни ( табл.1) и оподмеиностыо лиаьсв (табл.2) существует положительная корреляция. Чем сильнее растении поражены вилтом, тем больше листья теряют воду.

Интенсивность транспирапяи. Анализ ¡¡рирсжппых в табл.2 данных показывает, что величина интенсивности Tpaiicmip;<mm значительно меняется в зависимоегн от фазы ра'¡шпик рпасни¡1. Начиная с фазы бутонизации и до фазы цветения, к жаркий период вегетации интенсивность расходования поды повышается и достигает' 1.6 г воды/г-час. В фазу плодоношения-созревания коробочек, в сентябре скорость расходования 'воды заметно ослабевает н уменьшается почт в 2-3 раза.

У больных вилтом растений хлопчатника во всс;; фазах развития наблюдается снижение интенсивности транспнрании по сравнению со здоровыми растениями. При этом в условиях »¿геташюнимх опытов она снижается меньше - ог 10 До 40"ó. чсМ в полевых условиях - от 28 до 64%.

Таким образом, результаты наших опытом позволили у.гзно-вить, что при заражении растений хлопчатника гершинллезкым вилгом интенсивность транспирации .чииьси ишласгс» r. i.5 2.5 раза.

Сосущая сила листьев. Определение сосущей силы листьев во время наибольшего напряжения метеорологических фактором - с-13 до 14 ч. показало, что у больных растений-хлопчатника вертнцнл-лезпым вилтом в условиях как вегетационных, так и полевых опытов в течение вегетации наблюдаются высокие значения этого показателя по срапнешпо со здоровыми растениями ( piic. I). Величина

Таблица 2

Показатели зонного режима листьев у здоровых и больных растений хлопчатника сорта 108-Ф. Вегетационный опыт.

Фазы развития растений

Показатели Годы бутонизация цветение плодоношение

- проведения

опытов 1 2 1 1 2 3 1 2 3

Вегетационный стат. Сорт ¡08 Ф

Содержание воды ^

В ЛИСТЬЯа, % ¡955 7¥±0.64 70+0.37 72+0.73 73±0.21 69±0.73 71+0.64 72±0.73 65+0.28 7110.64

19°0 70±0 64 66+0.40 71 ±0.64 70-0.64 68Ю.95 69г0.95 72±0.53 67+0.53 6910.53

Интенсивность 1989 1.2±0.03 1.1 ±0.0."! ¡.2±0.03 1.6±0.06 1.4+0.04 1.3+0.06 0.6±0.05 0.5±0.04 0.6±0.04

транспирации. 1990 1.1+0.02 1.040.0-1 ¡.¡±0.02 1.3±0.09 0.8±0.05 1.2Ю.02 0.710.09 0.6±0.04 0.6Ю.04

г/т.час

Полевые опыты. Сорт Кирги>ский-3

Содержание воды

в листьях, % 1989 80±0.4! 61 ±0.30 75±0.31 7810.36 62+0.23 73±0.36 77±0.29 60Ю.29 7110.26

Интенсивность 1989 1.310.03 0.9+0.01 1.23:0.02 1.0+0.05 0.91.-0.04 0.9+0.04 0.7+0.01 0.510.03 0.6Ю.04

транспирации

т/г.час

Примечание:

¡-здоровыерастения, контроль; 2- больные растения с индексом вилта - 3; 3- больные растения, обработанные С|- тиуроном ( внесение Скгиурона в почву при набивке сосуда- (4 г на один сосуд и 200 кг/га и ежедекадная обработка растений 0.01%-ныч водным раствором препарата).

а

г

«г 1 £

се 12 Н №

--> 1

г» 101

— | к*

- I Ея

&3: ' □ 1

а:

II'! 33

■

И

К4

о>гон.чзал1:.*1 цпсрлшг . плодилошсых и>тгни¡лппя члиломо'пснме

Фачм ришцтрч

Рис.1. Водный потенциал листьев растений хлопчатника.

А - веплацнокны;! опыт, сорт 108-Ф. Б - полевые опыты, сорт Киргтский-З. . Другие обозначения те же, что в табл 2.

сосущей силы листьев у больных растений повышается до 18-22 атм Эти данные свидетельствуют об ухудшении уровня обеспеченностт растений водой при инфицировании хлопчатника вилтом.

Результаты проведенных нами исследований показывают, чт( при заболевании хлопчатника вертиниллезным вилгом ухудшаете; поступление воды в растения, увеличивается сосущая сила листьев Величина сосущей силы - достаточно точный показатель состоя ни: водного режима растений и се увеличение наступает сразу же пеле; за снижением подообсспечснноетн растений волом, а уменьшение при поливах. Полому высокая чупстшпслыюси« ною показател! даже к мЗлейшим изменениям содержания воды позволяет рскомен довать его в качестве теа-признака для оценки недостатка воды 1 растениях, возникающего при грибковых и, возможно, других забо леваниях.

Реальный водный дефицит. Как видно из рис.2, в условиях вегетационных и тюлевых опытов в дневной динамике еоднцй дефицит имеет одинаковый характер изменчивости. Как у здоровых, так и у больных растений наименьший водный дефицит наблюдается в утренние часы (8ч ), штем он постепенно повышается в середине дня Н возрастает к вечеру (16ч.). При этом здоровые растения имеют дневную амплитуду изменчивости от 4 до 10%, а больные растения -от 7 до 23%, т.е. у растений хлопчатника, зараженного вертициллез-Ным вилгом, величина пого показателя в 2-3 раза больше.

В сезонной динамике в условиях вегетационных опытов вели чины водного дефицита листьев у здоровых растений хлопчатник! во всех фазах развит ия очень блтпки. Это свидетельствует о том, чте в вегетационных опытах двухкратными и трехкратными поливаМ1 хлопчатника в течение дня удается поддержать постоянное насыше иие растений водой на достаточном уровне. Несмотря на онтималь пое содержание доступной влаги, поддерживаемое регулярными по ливами, у больных растении в фазах бутонизации и цветения на блюдается высокий уровень дефицита поды.

В полевых условиях повторяются те же закономерности, что и 1 в«етацонных опытах, только лишь с той разницей, что величины показателя водно) о дефицита здесь значительно больше и амплитуда его изменчивости шире-от 7 до 15%у здоровых ио; 10до23%у больных растений. Это ,по-видимому, связано с тем, что в полевых условиях площадь питания каждого растения хлопчатника значительно больше, объем почвы, занимаемый разветвленной корневой

бутошг:ация u. скин» ¡ыиюишиснпе

Фазм |м h'.ii тл растений

Ii

())Т0Н1П;1Ц11Я UBOICHIIC |:лодоношс:и;е

«l'ü'ibl p.l nun I! H p.ll" ГС1НЧ1

Рис.2 Реальный водный дефицит листьев-у здоровых (I), Сольных иилтом (2) и обработанных Ci- тиуроном (3) растений хлопчатника.

А- вегетационный опыт, сорт 108-Ф. Б- полевые опьпъ|, сорт' Киршзскпй-З. Другие обозначения те же, 'гго и табл.2.

системой, также больше, о результате способность поглощать воду и испарять ее в этих условиях выше.

Таким образом, результаты наших исследований показывают, что у растении хлопчатника при заражении и заболевании верти-цнллезным вилтом нарушается баланс между поступлением и расходом воды - в результате увеличивается реальный водный дефицит. Этот показатель водного режима растений как весьма чувствительный к заболеванию вилтом может служить индикатором (тест-признаком) степени поражаемое! и и вилтоустойчнвости генотипоа-рортов хлопчатника.

ИНТЕНСИВНОСТЬ ФОТОСИНТЕЗА ПОРАЖЕННЫХ ВИЛТОМ РАСТЕНИЙ ХЛОПЧАТНИКА

Резуль таты определения интенсивности фотосинтеза листьев у здоровых и пораженных растений хлопчатника в течение дня и сезона вегетации представлены в табт.З

Как видно из этих данных, дневной ход фотосинтеза как у здоровых, так и у пораженных вилтом растений на всех изученных фазах развития хлопчатника имеет одинаковый характер изменений, Интенсивность процесса с утренних часов постепенно повышается ц достигает максимума к 12 ч. дня. С повышением инсоляции и температурь! воздуха, к 13-15 ч. дня наблюдается заметная депрессия фотосинтеза. Затем, во второй половине дня. к 17 ч. интенсивность фот тоеннтеза несколько повышается и заметно снижается к вечеру (19 ч.).

В онтогенезе у хлопчатника интенсивность процесса постепенно возрастает с начала развития и достигает максимума в период образования репродуктивных органов, а затем снижается к ронцу вегетации.

У зараженных вертицнллезным вилтом растений хлопчатника также обнаруживаются аналогичные онтогенетические изменена интенсивности фотосинтеза. Однако, у них величина этого показателя на всех фазах развития значительно ниже, чем У здоровых растений. В некоторых случаях наблюдается даже 1.5-2.0*- кратное снижение интенсивности процесса: Проведенный нами корреляционно-регрессионный анализ показал, что между интенсивностью фотосинтеза иабл.З) и аепеныо поражаемое™ растений вил том ( табл.1) наблюдается сильная отрицательная евя!ь ( коэффициент корреляшиш г—ОЛ'З), т.е. чем выше интенсивность фогоснн|еза,

Таблица 3

Дневной ходи сезонная динамика интенсивности фотосинтеза (мг СОг'дм2 час) листьев здоровых и пораж:ннмх вилтом растений хлопчатника сорта 108-Ф. Вегетационный опыт.

Фазы развития растений

Растения цветение плодоношение созревание

чась дня чась дня чась дня

9 12 15 17 4 12 15 17 9 12 15 17

Здоровые 32; 2.5 38+2.5 29± 2.0 32; 2.2 25; 1.9 41+ 2.1 23; 2.2 28; 2.3 21± 1.9 25; 1.8 17+ 2.2 20; 2.3

Больные' 23+2.0 31+2.5 19+ 1.9 24; 2.2 22± 2.1 31; 2.1 2!; 1.9 22; 2.0 16; 2.4 17; 2.3 13; 2.3 ю; 0.4

Больные растения, обработанные О тиуроном 28^2. > 33±2.5 22+~> 26+2.1 26;2.1 34;2.4 21 + 1.9 23+.2.1 19+2.1 22+2.2 16±2.1 17±2.1

и

Тем и меньшей степени поражены растения вилтом. Эш данные свидетельствуют о том, что фотосинтезу принадлежит важная роль в повышении устойчивости растений к болезням, в частности, к вилту. Высокую интенсивность фотосинтеза можно рассматривать как показатель усюйчивосш растений.

ПЛОДОНОШЕНИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОРАЖЕННЫХ ВИЛТОМ ХЛОПЧАТНИКА

Плодоношение. Как видно из табл.4, у сорта 108-Ф в условиях вегетационных опытов опадение нлодоэлементов у здоровых растений составляет 70%, а у больных - 73%. В полевых условиях у сорта Киргнзский-З у здоровых растений опало 65% плодовых органов, в го время как у хлопчатника, пораженного вертиинллезным вилтом, опадение ссшавпло 73%. Эти результаты показывают, что как в условиях вегетационных, так и полевых опытов большее опадение илодоэлементов наблюдается у растений хлопчатника, пораженных вилтом.

При структурном анализе опавших плодоэлеменгов выявляется, что как у здоровых, так и у больны к растений средневолокнис-7их сортов хлопчатника в условиях вегетационных и полевых опытов основное количество плодовых органов опадает в виде бутонов и цветков ( табл.4). При этом обнаруживается, что величина опадения этих плодоэлементов у пораженных вилтом растений хлопчатника значительно больше, чем у здоровых.

' Урожайность. В условиях наших опытов в вегетационных сосудах у здоровых растении хлопчатника сорта 108-Ф в среднем формируется по 5-6 полноценных коробочек ( табл.5), а у больных вилтом растений этого же сорта число коробочек снижается на 33%. При этом мааа хлопка-сырца одной коробочки также уменьшается на 28%.

В полевых условиях на опытных делянках у сорта Кнргизский-3 при густоте стояния растеши! 80 тыс./га у нормальных здоровых растений образуется по 8-13 полноценных коробочек со средней массой 5.5 г, д у зараженных вилтом растений - 7-9 шт. 9 уменьшением массы коробочек. _

Так »сак основными составляющими компонентами хозяйственного урожая у хлопчатника являются число коробочек па растении и средняя масса одной коробочки, то характер изменения этих показателей влияет на величину урожая хлопка-сырца.

Таблица 4

Структура формирования плодовых органов у здоровых и зараженных вилтом растений хло пазника

КОЛИЧЕСТВО

Общее полноцен- оставшихся

Состояние количество олявишч плодовых органов ных зеленых

растений сфосфорчиро- раскрытых коробочек

вавшихся коробочек шт./рас г.

плодовых шт./раст.

органов все! о из них

шт./раст. бутонов н цветов коробочек

шг. о" 1» шг./раст. ш г/паст. з ".»

Сорт ,'пл-Ф ! мгетиц&лтый опыт /

Здоровые растения. 37 26 7П 19 51.2 7 18.5 Ь±0Л8 50

контроль

Пораженные расга ия зз 24 ' 73 18 54.7 6 18.3 4г0.45 5.0

с индексом вилта -3

Больные растения. 'Я 22 67 16 48.4 ь 1Р.6 7±(1.62 4.0

обработанные С:-

ппроном

<~орт Кирппск ий-? (т:евь 4' ипыпи

Здоровые растения. " 40 26 65 ,8 4.5.0 О О 21).0 9±0.40 5.0

контроль |

Пораженные растения ! -40 29 -1 52.9 5 20.1 8±0.54 3.0

с индексом ьн.ка-5 1 1 1

Больные растен.1^ 39 27 69 1 20 51.2 7 17.3 9±0.4 3 0

обработанные С|- 1 1

тиуроном 1 1 1 !

Как видно из табл.5, в условиях вегетационных опытов урожай у больных вилтом растений сорта 108-Ф снизился в 2 раза, а в полевых условиях потери урожая у относительно устойчивого сорта Киргнзский-3 составляет 25%.

Таблица ^

Хозяйственная продукт ивнеоть сортов средневолокнистогс хлопчатника, пощаженного вертициллезным вилтом

Сорта и условия проведения опытов Сосюяние растений . Количество раекрьиых полноценных коробочек, шт./растенне Масса хлопка-сырца одной коробочки, г Урожай хо-зяйствен-ный г/растение

108-Ф Здоровые 6±0.78 5.4.1-0.5 34-1:3.11

(вегетацион- Больные 4±0.45 3.9-К). 1 " 1611.78

ный опыг) Обработанные 7±0.8 4.4+0.2 31 + 1.16

С|-тиуроном

кирппскин-3 Здоровые 9±0.4 5.5+0.3 49*0.63

(полевые опыты) Больные 8±0 54 4.6±0.5 37±1.08

Обрабо!анные 9±0.4 5.6+0.4 51±0.73

Ст- тиуроном

Таким образом, наши исследования показали, что в результате поражения хлопчатника вилтом усиливается опадение плодоэлемеч-тов в виде бутонов и цветков, уменьшается количество полноценных коробочек и их масса, снижается урожай хлопка-сырца.

ВЛИЯНИЕ С|-ТИУРОНА НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ПОРАЖАЕМОСТЬ ХЛОПЧАТНИКА ВИЛТОМ

Характеристика препарата. Препарат СI -тиурон^З- нонилти-урониябромид], эмпирическая формула C9H1.1N.zS Вг, структурная формула [ С9Н|',-$Смн2 ]Вг- . Синтезирован на кафедре биоорганической и биологической химии Таджикского Государственного медицинского университета им.Абуали ибн Сино доктором химических наук, профессором С.С.Сабировым. Синтезируется из тиомо-чевины, бромистого нонила и этанола. Препарат представляет собой белый кристаллический порошок со слабощелочной реакцией, со специфическим запахом. Температура плавления - 98-100°С. Растворимость п воде при 20" С - 100%. Молекулярная масса -283.0. Ти-

1 i

урон не гигроскопичен и не летуч. При хранении до 3 лег не теряет своих физических и химических свойств. Опытное производство Ci -тнурона освоено на кафедре биологической и биоорганической химии Таджикского Государственного медицинскою университета им.Абуали нбн Сино.

При анализе фунги токсического действия Ci -гиуропа на радиальный рост колоний фитопатогенного гриба V.dahliae (штамм с коллекционным номером Хл-3) в лаборатории генетики иммунитета Отдела обшей генетики хлопчатника АН Республики Таджикистан было установлено, что Ci -тиурон даже в концепт ранни 0.0006 мт/мп обладает сипьно выраженным фунтицидным действием, превышающим некоторые широко применяемые фунгициды, гакие. как фетпурам, цирам, ТХФМ и др.

На фунгицидную активность препарата получено авторское свидетельство (С.С.Сабиров, А.Г.Касъянснко. А.П.Гу.тин, М.И.Гальперина. S-понилтиурониябромид, обладающий ф) чгитоксическим свойством. A.C. N1143032 о г ! ноября 1984 г., СС( Т).

Влияние Ci -тиуроиа на поражасмость вил том. Результаты испытания Действия различных концентраций и доз ирейарата Ci-тиурона на поражасмость хлопчатника вертнциллешым вил > ом при различных способах его применения представиены в табл.6.

Как видно из этих данных, препарат G -тиурон как в условиях вегетационных опытов, так и в полевых условиях значительно снижает заболеваемость хлопчатник;! вертпциллезным тштом. Максимальное снижение пораЖаемостн растений внлтом наблю >пется п варианте комплексного его применения, т.е. при внесении препарата в почву из расчета 14 г на сосуд или 200 кг/га с последующей обработкой растений 0.01%-нйм водным рас!вором препарата. При этом в вегетационных опытах заболеваемость рлсгсппГ: внлтом снижается на 52% пли в 2 раза, а в полевых условиях - на 33-40% или 1.3-1.7 раза (Гафуров, Луцетти, Асроров, 1990). Этот вариант предварительных опытов в дальнейшем нами был использован и экспе-римецгах по ;;зу;с;:;;:с С; т:гур:ч:- цп

режима, фотосинтеза и продухтнвности зараженного еертиннллез-ммм вилтом хлопчатника.

Таблица 6

Действие С| -тиурона на поражаемость сортов средневолокнистого хлопчатника Еертициллезным вилтом

Поражаемость вилтом %

NN Варианты опыта (по состоянию на 10-14

п/п августа)

Сорт ¡С8-Ф (вегетационный опыт) • 1989 г. „ 1990 г.

1. Контроль (заражение грибом У.йаЫше, без применения С|-тиурона) - 64.9. ' 67.7

2, Внесение в каждый сосуд 3.5 г (50 кг/гп) С| -тиурона и опрыскивание0.01%-ным 43.7 47.6

раствором препарата

3. Внесение п каждый сосуд 7.0. (100 кг/га) Скгиурона и опрыскивание 0.01%-ным 38.4 41.5

раствором препарата

4. Внесение в каждый сосуд 14 г (200 кг/га) Сстнурона и опрыскивание 0.01%-ным 31.3 33.2

раствором препарата

Сорт Киргизский-З (полевые опыты)

1. Контроль (без применения С|-гиурона) 84.4 69.8

2 Опрыскивание растений 0.01%-ным раствором С'-тиурона 82.1 60.3

3. Опрыскивание растений 1%-ным раствором С|-тиурона 68.3 52.5

4. Внесение » почву ¡00 кг/га С|-тиурсна и опрыскивание растений 0.01%-ным 66.6 45.7

растворов препарата

5. Внесение в почзу 200 кг/га С|-тиурона и опрыскивание растений 0.01%-ным 65.1 41.2

раствором препарата

Примечание: опрыскивание растений проводили начиная с фазы бутонизации ( 5-6 настоящих листьев)

.через каждые 10 дней до фазы созревания.

Показатели водообмена и СО2-газообмена листьев хлопчатника,

обработанного С/-тиуроном Результаты наших исследовании показали, что препарат Сл-тиурон оказывает положительное влияние на содержание воды в Листьях растений хлопчатника, пораженных вилтом (табл.2), При Комплексной обработке растений С|-тиуроном (внесение 14 г на сосуд или 200 кг/га с последующей ежедекадной обработкой растений 0.01%-ным водным раствором препарата) содержание воды в листьях значительно повышается и приближается к ее содержанию у контрольных, здоровых растений.

Анализ данных, приведенных в табл.2, показывает, что при внесении С|- тнурона в почву и опрыскивание растений 0.01%-ным раствором этого препарата у пораженных вергицилдезным вилтоь; хлопчатника происходит повышение интенсивности траиспира-шш на 12-17%.

У растений хлопчатника, обработанных С|- тнуроном, наблюдается заме!нее уменьшение сосущей силы листьев - почти в 2 раза, а п некоторых случаях зтот показатель снижается почти до уровня, характерного для здоровых растений (рис.I).

Внесение Сг тнурона и почну из расчета 14 I па сосуд или 200 кг/га с последующей ежедекадной обработкой растений 0.01%-ным водным раствором препарата способствует снижению водного дефицита листьев больных андтом хлопчатника как в течение дня, так и сезона вегетации почти до уровня здоровых растений (рис.2).

По скорости СОг -газообмена листьев, обработанные С|-тиуроном растения как в течение дня, так и сезона вегетации занимают промежуточное положение и находятся по л ому показателю ближе к контрольным растениям (табл.4). Эти данные свидетельствуют о том, что препарат С;- тиурон положительно влияет на фотосинтез пораженных вертициллезным вилюм растений хлопчатника.

Продуктивность растений хлопчатника, обработанных Сг тиуроном

Из рис.3 А видно, что у обработанных препаратом Си тиурон больных растений сорта !08-Фв 1989 году урожай находится почти на уровне урожая контрольных растений, а в 1990 году он был меньше на 13%, чем у здоровых растений. *

Р1

в:

шз

г.

1991) г.

Ш

Б

Рис.З. Урожай хлопка-сырца у здоровых-(I), больных внлтом (2) ^ обрабо1апных С|-тнуроном (3) растений хлопчатника. А- ве1 етационнми опыт, сорт 108-Ф, Ь- полеиые опыгы,^сорг Кирппскин-3.

Результаты полевых опытов с сортом Кмртизский-3 (рис.3 Б) показали, что при внесении С|- тиурона в почву из расчета 200 кг/га и при ежедекадной обработке растений 0.01%-ным раствором препарата урожайность больных растений повышается на 2 и 4 ц/га (соответственно по годам исследований и по состоянию на 25 октября) по сравнению с необработанными контрольными, здоровыми растениями. Важно отметить, что при этом доля первых (18 сентября) и вторых (8 октября) доморозных сборов также увеличивается, что обусловлено ускорением темпов созревания коробочек Под действием препарата С|- тиурои. Это имеет важное значение для получения хлопка-сырца лучшего качества.

ВЫВОДЫ

1.В результате поражения грибом УеЖсШшт (ЗаЬНае у растений хлопчатника снижается содержание воды в листьях ( на 15 - 26%) И интенсивность транспирации (в 1.5 -2.5 раза) , повышается сосущая сила ( до 22 атм.) и увеличивается реальный водный дефицит листьев (до 14 - 23%). Между степенью проявления болезнй (индексом вията) и оводненностью листьев существует положительная корреляция. Чем сильнее растения поражены вилзом, тем больше листья теряф г воду.

2. Величина сосущей силы листьев как чувствительный показатель • состояния водного режима может служить тест-признаком для оценки дефицита воды у растений, возникающего при заболевании хлопчатника вертициллезным вилтом и, возможно, другими заболеваниями.

3. Заболевание вертициллезным вилтом отрицательно влияет на фо-госинтегическую деятельность растений хлопчатника. При заражении хлопчатника вилтом интенсивность видимого фотосинтеза снижается в 1.5 - 2.0 раза. Между поражаемосг.мо растении хлопчатника вилтом и скоростью СОа-газообмена листьев наблюдается с:;ль;:ап (г—оом.т.е. чем выше интенсивность фотосинтеза, тем в меньшей степени растения поражены вилтом. , •

4. Нарушение водного режима и снижение интенсивности фотосинтеза у пораженных вилтом растений хлопчатника является однрй из причин увеличения опадения плодовых органов ( до 73%), уменьшения количества полноценных коробочек ( на 33%) И май-сы хлопка-сырца одной коробочки ( на 28%), что, в конечном итоге, приводит, к снижению урожая (на 25 - 50%).

5. Впервые изучено действие нового химического препарата Ci-тиурона ( S-нонилтиурониябромида) на физиологические показа' тели и поражаемость хлопчатника вертициллезным вилтом Установлено, что препарат Ci-тиурон, который обладает высоко? фунгицидной активностью сильно подавляет развитие гриба Verticillium dahliue и снижает' его вирулентность, уменьшает заболеваемость хлопчатника Вертициллезным вилтом. Максимальное снижение поражаемости растений вилтом наблюдается в варианте комплексного его применения: при внесении препарата в почву из расчета 14 г на один сосуд или 200 кг/га с последующей ежедекадной обработкой растений 0.01%-ным водным раствором препарата.

6. На фоне снижения поражаемости хлопчатника вертициллезным вилтом после обработки больных растений Ci-тиуроном улучшается водный режим растений: увеличивается оводненносТЕ листьев, повышается интенсивность транспирации, снижается сосущая сила н реальный водный дефицит листьев. Ci-тиурон повышает интенсивность и продуктивность фотосинтеза пораженного вертициллезным вилтом хлопчатника.

7. Показано, что при внесении Ci-тиурона в почву и при ежедекадной обработке больных растений 0.0!%-ным водным раствором препарата урожайность растений повышается на 2-4 ц/ra. При атом также увеличивается доля первых и вторых доморозных сборов, что обусловлено ускорением темпов созревания коробочек под действием Ci-тиурона.

РЕКОМЕНДАЦИИ

Препарат Ci-тиурон (S-нонилгиурониябромид) может был использован в практике хлопководства для снижения вредоиосноси вилта и как эффективный стимулятор роста и развития для получе ния высокого доморозного урожая хлопка-сырца лучшего качества.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Гафуров Й.Э., Луцегти B.C., Асроров К.А. Новый метод снижения вредоносности вилта хлопчатника// Тезисы докл. V-rc Международного симпозиума по вертициллиуму.- Ленинград, СССР, 1990.-С.95.

2. Гафуроз Й.Э. Влияние Ci- тиурона на вредоносность вер-гициллезного внлта хлопчатника// Информационный листок.- Ду-ианбе, НПИЦентр, 1994,- сер. 68-37, N 17-94.- С.1-3.

3. Гафуров Й.Э. Влияние Ci- тиурона на урожайность пора-кенного вертициллезным вилтом хлопчатника// Информационный (исток,-Душанбе, НПИЦентр,- 1994,- сер. 68-37, N 23-94,- С.1-3.

4. Гафуров Й.Э., Асроров К.А., Луцетти B.C. Интенсивность ¡ютосинтеза листьев хлопчатника, пораженных вертициллезным 1ИЛТ0М// Тезисы докл. науч.-теор.конф. молодых ученых, аспи->антов и специалистов Ленииабадской области,-Худжанд, 1996,-

5. Гафуров Й.Э., Асроров К.А. Влияние ФАВ С|- тиурона 1а поражаемость хлопчатника вилтом и на его урожайность// Тезисы докл. научн,- теор. конф. молодых ученых, аспирантов и спе-шалистов Ленинабадской области,- Худжанд, 1996.- С.77.

6. Асроров К.А., Гафуров Й.Э., 1'ахманпна К.П. Влияние по-щжения хлопчатника вертициллезным вилгом на показатели водпо-о режима хлопчатника// Тезисы докл. научн.-геор. конф. молодых ченых, аспирантов и специалистов Ленинабадской области.- Худ-канд, 1996.-^.78-79.

175-76.

1/1У-1997 г. Заказ 9. Тираж 100 sua.

Ротапринт ТГУ,Душанбе,ул.Лахути 2.